Geometrische und elektronische Struktur von Gitterbaufehlern auf der Oberfläche von III-V-Halbleitern

Simon, M.

Book/Report

FZJ-2019-01574

Geometrische und elektronische Struktur von Gitterbaufehlern auf der Oberfläche von III-V-Halbleitern

Simon, M. (Corresponding author)FZJ*

1996
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Jülich : Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag, Berichte des Forschungszentrums Jülich 3266, 158 p. (1996)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/21660

Report No.: Juel-3266

Abstract: Die Erforschung der Mikro struktur von Halbleitermaterialien stellt eine wichtige Voraussetzung für die weitere Entwicklung von integrierten Halbleiterbauelementen dar. In dieser Arbeit wurden speziell elektronische und strukturelle Eigenschaften von Defekten in GaAs mit Hilfe der Rastertunnelmikroskopie untersucht. Dieses Material besitzt fundamentale Bedeutung fur Anwendungen im Bereich Opto- und Hochfrequenzelektronik. Da die Arbeit die Entwicklung und den Aufbau des UHV -Systems und des Rastertunnelmikroskops mit einschloß, ist diesem Teil der Arbeit ein eigenes Kapitel gewidmet. Die Entwicklung basierte auf den Erkenntnissen aus einem bereits bestehenden System [41]. Der Schwerpunkt der Darstellung liegt daher auf den neu eingefuhrten Systementwicklungen und zusätzlich zur Verfugung stehenden experimentellen Methoden. Die wichtigsten Änderungen seien hier kurz genannt. Der Aufbau des Systems bestehend aus UHV-Anlage und RTM wurde so modifiziert, daß die RTM-Spitzen in situ aus einem Magazin in das Mikroskop eingesetzt werden können. Das Magazin wird genau wie die Proben über zwei Transfersysteme in die UHV -Anlage eingeschleust. Die Spitzen können außerdem an einen Präparationsstand weitergereicht werden, der zur Zeit eine Elektronenstoßheizung enthält. Die beiden Transfereinrichtungen sind so angeordnet, daß das eigentliche UHV-System vollständig von der Schleuse abgekoppelt werden kann. Die wichtigsten Konsequenzen dieser Anordnung sind im folgenden zusammengefaßt. $\bullet$ Die Präparation und Behandlung der· Spitzen unter UHV -Bedingungen konnte systematisch weiterentwickelt werden. So sind im Laufe der Arbeit ca. 200 Spitzen im Einsatz mit dem Mikroskop getestet worden. Die Ausbeute an Spitzen mit hervorragender Qualität für topographische und spektroskopische Einsätze konnte auf etwa 80% erhöht werden. $\bullet$ Spitzen- und Probenwechsel ist möglich, ohne eine Erhöhung des Drucks über 1$\cdot$10$^{-8}$ Pa in Kauf nehmen zu müssen. - Nur unter diesen Voraussetzungen konnten die weiter unten beschriebenenLangzeituntersuchungen der Defektbildungskinetik systematisch durchgefuhrt werden. Für die Auswertung der zeitlichen Entwicklung der Defektdichten wurden pro Probe ca. 1500 Messungen durchgefuhrt. Während der Untersuchung einer Probe mußten mehrfach die Spitzen gewechselt bzw. aufbereitet werden, um für jeden Stützpunkt auf der Zeitachse reproduzierbare Messungen mit hoher Qualität durchfuhren zu können. Neben der Darstellung der konstruktiven Neuerungen werden in Kapitel 3 alle Voraussetzungen abgehandelt, die für die Durchfuhrung der experimentellen Untersuchungen und für die Interpretation der gewonnenen Daten notwendig sind. Dies umfaßt eine Darstellung der physikalischen Grundlagen der verschiedenen Betriebsmodi des Mikroskops, sowie Proben und Spitzenpräparation. So ist z.B. die Kenntnis der langreichweitigen Verzerrungen in einer RTM-Aufnahme durch die Signalaufbereitung notwendige Voraussetzung für die Interpretation vonVerschiebungsfeldem, die durch Versetzungen induziert werden. Ein weiteres Beispiel, in dem das Verständnis der physikalischen Meßtechnik Vorausetzung für die Auswertung ist, stellt die [...]

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